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化学防腐技术在古建筑文物保护工程中的应用

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第10期作者：耿忠志

[导读] 摘要：近几年来，随着科技的发展与进步，针对于古建筑文物的保护的要求也越来越高。

        新疆东方友建建设工程有限公司新疆昌吉 831100
        摘要：近几年来，随着科技的发展与进步，针对于古建筑文物的保护的要求也越来越高。只有不断地实现防腐新技术的引进，才能促进该项工作的进一步开展与提升。接下来，本文将结合给古建筑文物保护工程中的防腐施工的意义，探讨给古建筑文物保护工程中的化学防腐施工新技术。
        关键词：化学防腐技术；古建筑；文物保护
        传统的施工环境下，我们也会采用一系列的方法和手段来实现给古建筑文物保护施工工作的开展，但是这些陈旧的方法和技术的使用已经不能适应新时代的发展需求。比如，传统的工作环境下，我们会采用涂抹油漆的方式来加强给古建筑文物保护工程的防腐工作。而在实际应用的过程中，我们发现这种方式只能在短时间内起到防腐的作用，应用并不是很长久，同时操作也比较麻烦。为了更好地适应新时代的发展需求，提升给排古建筑文物保护工程化学防腐工作质量，我们只有不断地挖掘新技术。
        一、化学防腐技术的种类
        1.1膜技术
        膜是具有选择性分离功能的材料。利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。它与传统过滤的不同在于膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。根据材料的不同可分为无机膜和有机膜，无机膜主要还只有微滤级别的膜，主要是陶瓷膜和金属膜。有机膜是由高分子材料做成的，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等。主要的膜技术是结合了催化技术，过程有微滤、超滤、渗透蒸发等，利用了膜的分离功能，而且这种分离是纳米级别的分离，与传统过滤完全不一样。膜技术成本比较低，能源消耗少而且无污染，整体的效率高，这些优点奠定了膜技术能够被广泛使用的基础，各方面都达到了平衡，是十分理想的古建筑文物保护技术。
        1.2超声波技术
        超声波技术各行各业都可以把超声用起来，利用声能的空化作用，生物医学作用（粉碎，乳化等），化学作用。可以应用来进行超声焊接，超声催化，超声清洗，超声加工（打孔，雕刻，抛光等等），超声治疗等。目前，超声波技术主要用于降解有机污染物，主要是利用声波在足够的范围内，液态分子之间的吸引力被声波破坏，同时会形成空化核，空化核在爆炸的时候会产生能量使得一些有机物的化学键断裂，从而这些有机物就会分解，这样就能够达到降解有机污染物的目的，减少化学反应所带来的污染。
        1.3等离子技术
        等离子体是指处于电离状态的气态物质，其中带负电荷的粒子数等于带正电荷的粒子数。通常与物质固态、液态和气态并列，称为物质第四态。通过气体放电或加热的办法，从外界获得足够能量，使气体分子或原子中轨道所束缚的电子变为自由电子，便可形成等离子体。具有产品纯度高、成本低、工艺流程简单等优点。相对于其他状态的物质，等离子体最清洁，而且无污染，在化学反应中，等离子的化学反应速率都比较高，整体符合化学可持续发展，循环利用的观念，主要是和在古建筑文物保护中污染少，可利用性强。
        二、化学防腐技术的应用
        2.1木架构防腐加固
        古建筑主要是土木结构。木架构较多用在房顶、房梁上。木架构腐朽的原因是木腐菌存在木头有水分、营养与温度，为木腐菌提供了较好的生存环境。木腐菌在合适的环境里其孢子就会发芽生出菌丝，菌丝分泌酵素，酵素作用下木材中的纤维素之类就会被分解，木材进一步腐烂。这时就需要防腐剂处理这些菌落，防止木材被一步一步破坏。它会杀菌或者杀虫。防腐剂主要分为无机和有机，一些水溶性盐类就是无机的，有机分为油类和有机溶剂型药剂。
        在木架构防腐剂的运用中，主要分为加压浸注、浸泡处理以及涂刷处理。

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加压浸住压力大于1Mpa，用时在8h以上，吸收量要足够多；浸泡处理就是较为简单，将木材置于防腐剂就可以，达到一定的吸收量；涂刷处理就是至少需要涂三遍以上，每次干燥后再涂，不要操之过急。
        2.2糟木架构防腐加固
        木材的化学组成，主要成分有纤维素、半纤维素和木质素及盐类、可溶性多糖、苯酚、蛋白质和其他化合物，这些多是霉腐细菌、昆虫的养料，达到一定适宜的温、湿度环境时，细菌孢子附着于木材上，就产生菌丝，菌丝会分泌酵素，以分解、吸收木材中的纤维素和半纤维素及木质素，从而破坏木材组织，使其糟朽。另外，虫类也会以木头为食，包括白蚁、蛀虫之类的昆虫，其不断损害木头，木头内部会呈空心状，承重木头比如房梁长期被昆虫损坏就不能承受重力，导致房屋倒塌。糟朽木构件的建筑在保护过程中要注重保护建筑的原有样貌，不能随意改变。根据大多是实验证明，经由ACQ木材防腐浸泡处理后，至少五年不会有霉变结构，这就是对糟朽木构件保护的有效举措，CCA木材发防腐剂也是针对木材腐变和虫害有着较大作用。
        2.3钢筋混凝土防腐加固
        现代建筑结构主要是钢筋混凝土为主，在针对古建筑文物保护过程中会运用到钢筋混凝土技术，而钢筋混凝土主要会发生空洞、钢铁锈蚀、冻裂等状况，为了减少这种情况的发生，必须对混凝土进行防腐处理，主要包含物理防腐技术和化学防腐技术。物理防腐技术是加入防腐蚀阻隔材料于混凝土结构表面，应用较为广泛，防腐蚀阻隔材料包括水玻璃类、树脂类等，在具体运用中，要根据具体情况具体选择合适的防腐蚀阻隔材料，目前，树脂被认为是比较好的一种防腐蚀阻隔材料。化学防腐技术包含两种，一种是电化学保护法，其分为阴极保护法和阳极保护法，钢筋表面涂层主要用阴极保护法，阳极保护法把其他金属氧化后，再保护自身，这两种都是利用抗氧化原理。另一种是腐蚀抑制剂，主要用于混凝土结构的修复工作，阻止钢筋生锈，亚硝酸盐是目前较为有效的化学抑制剂，比较高效。
        三、未来化学防腐保护材料
        3.1纳米技术材料
        纳米技术是在0.01至100nm尺度的空间内，研究原子和分子运动规律和特性的崭新技术。纳米材料主要有较强的吸附性，可以提高基体的抗氧化性等能力，强化防腐蚀能力，还有会使木材抗菌防腐，防止紫外线的侵害，在未来是一个值得广泛应用的技术。
        3.2甲壳素
        甲壳质，又称甲壳素、几丁质，1811年法国学者布拉克诺发现，1823年由欧吉尔从甲壳动物外壳中提取出来，淡米黄色至白色，溶于浓盐酸、磷酸、硫酸、乙酸,不溶于碱及其它有机溶剂,也不溶于水，甲壳质的脱乙酰基衍生物壳聚糖不溶于水，可溶于部分稀酸。甲壳质具有较多特性，包括保湿性、抑菌性等特性，在古建筑文物保护中，甲壳质使得涂盖面积加大，整体保护材料消耗降低，提高了抗腐蚀能力，加大对古建筑文物的保护力度。
        结语
        在我国发展的历史长河中，古建筑文物代表着辉煌的过去，是一份珍贵的财富，必须去保护才能得以延续文明。在古建筑文物保护中有很多的化学技术可以运用，但是要在不同的情况下寻找不同的方法，适应古建筑文物独有的特点，主要在于利用绿色化学技术，高效推动古建筑文物防腐工程，为人类的可持续发展做出贡献。
        参考文献：
        [1]王平,马星霞,吕慧梅,蒋明亮.西藏三大重点文物木结构防腐防虫技术(二)[J].木材工业,2012,26(01):51-54.
        [2]王平,姜笑梅,秦特夫.木材防腐技术在山海关镇东楼木结构中的应用[J].古建园林技术,2009(04):59-61+68.
        [3]王平,姜笑梅,秦特夫,张厚培.木材防腐技术在山海关镇东楼木结构中的应用[J].木材工业,2000(04):33-35.